JPH11277030A - 廃棄物用乾留炉及び廃棄物乾留方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可燃性廃棄物用乾留炉のバックファイア防
止、サイクルタイム短縮、メンテナンス容易化、処理の
簡単化、処理効率の向上、二次燃焼室ヒータのスーチン
グ防止を図り、さらに、乾留完了を自動的に検出する。 【解決手段】 可燃性廃棄物を投入する廃棄物投入部３
と、廃棄物を熱分解するための乾留室１と、熱分解ガス
が排気される排出口９ａと、乾留室を加熱する電気ヒー
タ２と、電気ヒータと乾留室との間の加熱室５と、乾留
室に水を噴霧するノズル１９と、ロ字状の撹拌軸６と、
撹拌軸のロ字面とがほぼ平行となる位置で停止可能にさ
れた制御部と、排ガスが通る円筒状の多孔管１２と、多
孔管及び多孔管の開口１２ｃからの排ガスを加熱燃焼す
る二次側電気ヒータ１１と、空気を選択供給可能な空気
流入口２３，１３，１４と、二次燃焼室２４の温度を検
出する温度センサ１７と、を設ける。さらに、撹拌軸を
間欠運転し、二次燃焼室温度が上がらなくなった時を乾
留完了とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外食産業、ホテル、
ス−パ、百貨店、給食センタ−、その他の食品加工業な
どから排出される生ごみ、紙屑、廃プラ等の可燃性ごみ
を乾留又は乾燥する廃棄物用乾留炉に関する。特に、加
熱源に電気抵抗熱（電気ヒータ）を利用した廃棄物用乾
留炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】外食産業等などから排出される可燃性ご
みは、生ゴミ、包装紙、廃プラスチックス、加工粕など
で占められている。これらの処理方法としては、生ごみ
を粉砕しバクテリアによって肥料などへのリサイクルを
目的とした生ゴミ処理機での自家処理、又は生ごみを燃
焼して減量を目的とした小型焼却炉での自家処理があ
る。

【０００３】しかし、生ゴミ処理機では包装紙、廃プラ
スチックスの処理は困難であり、生ごみ処理の前に分別
作業が必要であった。一方、焼却方式は石油系燃料を助
燃剤に使い、強制的に燃焼エアーを供給し、生ごみ等を
燃焼させるのであるが、排ガス量が多くなり、高い煙突
が必要になる等の問題があった。

【０００４】そこで、最近では、直接生ごみ等を燃焼す
るのではなく、生ごみを等を間接的に加熱して減容処理
する熱分解処理炉の方式が検討されている。熱分解処理
炉には、補助バーナ式と電気ヒータ式があり、補助バー
ナ式では例えば、特開平８−３２７０３３号公報におい
ては、上部が開閉可能な深鍋型の処理槽内に生ごみを投
入し、補助バーナで間接的に処理槽を加熱し発生する熱
分解ガスと補助バーナ燃焼ガスとを混合しさらに、第二
次燃焼室で補助バーナで二次燃焼させている。また、こ
のものは、処理槽内の底に回転羽（破砕刃）を設け炭化
完了した生ごみを撹拌し破砕、微細化している。乾留完
了は燃焼中に処理槽内の上下に設けられた温度センサの
温度差が所定値以下になったことにより判定している。
燃焼後には窒素ガスを封入し消火処理をおこなってい
る。

【０００５】また、特開平８−３１２９３１号公報のも
のでは、上部が斜め方向に面取りされた台形断面の略直
方体であって下部が下に凸のほぼ半円筒形の処理槽とし
て補助バーナ燃焼ガスを送り間接的に処理槽を加熱して
いる。また、処理槽の下部の半円筒面に沿って円筒軸中
心に回転する羽を放射状に設け処理中及び処理完了後に
生ごみを撹拌できるようにしている。乾留完了は生ごみ
からの水分の蒸発潜熱がなくなることによる乾燥炉内の
温度の上昇を検出して判定している。

【０００６】しかしながら、補助バーナ等による燃焼ガ
ス式は燃料及びエアを大量に供給するため、排ガス量が
多くなり、設備のコンパクト性に欠け、前述したと同様
に高い煙突も必要となる。また、燃料の燃焼に伴う排ガ
ス対策が必要である。さらに、燃焼ガス式は処理槽への
温度が不均一であり、また、処理槽の局部変形を生じさ
せ易いという問題があった。

【０００７】そこで、電気ヒータ式によれば、付帯設備
も少なく小型にできる。例えば、小型で家庭用のものと
して、特開平８−２７１１４９号公報のものでは、上部
が開口する円筒孔で形成され電気ヒータが設けられた加
熱部に深鍋型の処理槽を出入り可能に配設し、処理槽内
の生ごみを電気ヒータにより間接的に加熱し発生する水
蒸気ガスを排出しファンで冷却された凝縮器を通過さ
せ、液化排出するようにしている。また、処理槽内の底
に撹拌翼を設けている。乾燥完了は撹拌翼を回転させる
モータ電流の低下、又は乾燥鍋の温度、凝縮パイプの急
激な温度上昇を検知して判定している。

【０００８】また、実登録３０１７０８３号公報のもの
では、上部が開口する鍋の底に電気ヒータを設け、水分
を下方に落とし、発生する水蒸気ガスを上部に設けられ
た補助電気ヒータで燃焼させている。これらは、コンパ
クトな家庭用の例であるが、より処理量を必要とする場
合は、例えば特開平７−４９１０６号公報にあるように
上部が開閉可能にされた深鍋型の処理槽の底部に電気ヒ
ータを配置し、発生する水蒸気ガスを電気ヒータと白金
触媒が内蔵された二次燃焼室で二次燃焼させている。二
次燃焼のための空気は処理槽に設けられた空気取入口か
ら対流によって供給される。また、処理槽内の底に放射
状の回転羽根を設け生ごみを撹拌可能にされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような乾留炉においては、熱分解終了後の乾留室には
可燃性ガスが停滞する。この可燃性ガスは温度の高い雰
囲気で、投入扉を開けたり空気を供給するとバックファ
イアを起こす。また、可燃性ガスの温度が下るのには冷
却時間が必要であり、加熱処理時間の他に待ち時間を要
しサイクルタイムが長くなり生ごみ処理能力を制限する
という問題があった。又、特開平８−３２７０３３号公
報のように炉内に窒素ガス等の不活性ガスを導入して置
換を行う方法もあるが、コストが高いという問題点があ
った。また、空気を特開平７−４９１０６号公報のよう
に炉内にいれるものでは、炉内で生ごみが燃焼してしま
い乾留炉の働きをしない。

【００１０】また、電気ヒータの電熱効率をあげるため
電気ヒータと処理炉をできるだけ近づける又は接触させ
るのがよいが、電気的絶縁性の低下、作業性、メンテナ
ンスがしにくい、処理槽の形状にもより槽内温度の不均
一等の問題があった。

【００１１】また、生ごみを撹拌するために前述のよう
に種々の撹拌機があるが、いずれも撹拌機の羽根が邪魔
して、投入作業及び生ごみ焼却後の炭化物等の回収がし
にくい、処理槽内の掃除が困難であるという問題があっ
た。

【００１２】乾留室で発生したガスは二次燃焼室で処理
されるが、二次燃焼用加熱源として従来のように電気ヒ
ータを設けただけでは、燃焼効率が悪く、また、燃焼管
理がしにくいという問題があった。さらに、電気ヒータ
に煤が付着するスーチング現象が発生しやすいという問
題があった。また、これを解決するためには設備が大型
化するという問題があった。

【００１３】また、乾留完了を自動的に検出することに
より、未処理物の発生、逆に必要以上の加熱エネルギー
の消費を防止するが、特開平８−３２７０３３号公報の
処理槽内の上下に設けられた温度センサの温度差による
判定方法では、処理物の断熱作用の影響を受ける。特開
平８−３１２９３１号公報の炉内の急激な温度上昇を検
知するのみでは、完全燃焼後周囲がかなり高温になるま
で時間がかかり効率的でなく、炉温度も上がりすぎて炉
寿命の低下を招き、また、後工程での冷却に時間がかか
る。そこで、特開平８−２７１１４９号公報ではさら
に、凝集パイプ温度、モータ電流値等を検出している
が、いずれも確実なものでなく複数のデータを組み合わ
せて処理完了を検知するため複数の検出器と複雑な制御
が必要である。更に、前述したような家庭用生ごみ処理
機は、被処理物の乾燥を主目的としており、処理槽内の
温度も１００℃前後と低く、排ガス処理も乾燥による臭
気の除去を目的にしている。従って乾留方式と比較した
場合、耐久性、耐熱性、排ガス処理能力等が不足してい
る。

【００１４】本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、
第一にバックファイアがなく、より早く冷却し、サイク
ルタイムが短く、電気的絶縁性を確保しメンテナンスが
容易で炉温度の均一な電気ヒータによる廃棄物用乾留炉
を提供することである。第二に生ごみ等の投入、炭化物
等の回収がし易く、処理槽内の掃除を容易にする。第三
に小型で、燃焼効率が良く、スーチング現象のない二次
燃焼室を提供することである。第四に処理完了を簡単な
構成でかつより確実に自動的に検出し、未処理の発生、
必要以上の加熱エネルギーの消費を防止することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、開閉
可能にされ生ごみ等の可燃性廃棄物を投入する廃棄物投
入部と、廃棄物を乾燥又は熱分解するための乾留室と、
廃棄物の熱分解ガスが排気される排出口と、乾留室を外
部から加熱し乾留室とは電気的に絶縁して設けられた電
気ヒータと、該電気ヒータと乾留室との間に隙間を形成
するようにされた加熱室とを設け、さらに、加熱室を加
熱室内の空気をほぼ密閉又は外部空気を貫流させるかの
いずれかが選択可能にすることにより上記第一の課題を
解決した（請求項１）。

【００１６】電気ヒータと乾留室との間に加熱室を設け
たので、輻射熱が均一にあたり、組付、分解も容易であ
る。さらに処理完了後に加熱室に空気を貫流させて乾留
室を効率よく冷却でき、乾留室の冷却速度も早い。従っ
て次の投入作業に有利である。

【００１７】さらに請求項２においては、開閉可能にさ
れ生ごみ等の可燃性廃棄物を投入する廃棄物投入部と、
廃棄物を乾燥又は熱分解するための乾留室と、廃棄物の
熱分解ガスが排気される排出口と、乾留室を外部から加
熱する加熱源を有する乾留炉において、燃焼室内に少量
の水が噴霧可能するようにした。

【００１８】水を少量噴霧することにより、乾留室内の
温度で水蒸気に換え、水蒸気圧で熱分解ガスを置換する
ことにより、バックファイヤの発生を防止し、冷却効果
をも与える。

【００１９】さらに、請求項３においては、乾留室は、
上部を略直方体とし下部を下に凸のほぼ半円筒形とし、
下部外周面全面に加熱室を挟んで、電気ヒータを加熱源
として設け、廃棄物投入部を乾留室の上部上面に設け、
排出口を上部側部に設けるようにした。

【００２０】上部の投入口は、サイド投入に比較して乾
留室容積を一杯に使用出来る利点があり、さらに、上部
に投入口、排出口を設けて、下部を下に凸のほぼ半円筒
形としたので、被処理物の加熱面積を大きくし、また、
電気ヒータの面積を大きくし、輻射熱を効率良く乾留室
に与えることができる。

【００２１】さらに、請求項４においては、電気ヒータ
は電気ヒータ素線と耐火断熱材とが一体に形成された電
気ヒータ発熱体としたので、乾留室が均一に加熱され、
乾留室内の被処理物に均一に熱伝導と輻射熱が加わり、
乾燥と熱分解を促進する。また、取扱が簡単であり、よ
り一層メンテナンスがし易い。

【００２２】第二に、請求項５においては、半円筒形の
乾留室の下部円筒内接面及び円筒端面に隙間をもって沿
うようにロ字状に形成され、かつ円筒軸芯回りに回転可
能にされた撹拌軸と、該撹拌軸を回転する撹拌モータ
と、撹拌軸が廃棄物投入部の開口面に対して撹拌軸のロ
字面とがほぼ平行となる位置で停止可能にされた制御部
と、を設けるようにした。

【００２３】撹拌軸がロ字状であるが、それぞれ下部半
円筒形の乾留室の各内面に沿って移動するので、被処理
物が十分撹拌される。また、撹拌軸を回転させることに
より、加熱面に順次新しい被処理物が撹拌効果で接触
し、加熱面を最大限に活用し、処理時間の向上を計れ
る。さらに、停止時に廃棄物投入部の開口面に対してロ
字面とがほぼ平行となる位置となるようにしているの
で、廃棄物の投入や炭化物の排出時に撹拌軸が邪魔にな
ることがない。

【００２４】第三に本発明の二次燃焼室は、請求項６に
おいては、開閉可能にされ生ごみ等の可燃性廃棄物を投
入する廃棄物投入部と、廃棄物を乾燥又は熱分解するた
めの乾留室と、廃棄物の熱分解ガスが排気される排出口
と、乾留室を外部から加熱する加熱源を有する乾留炉で
あって、生ごみ等の可燃性廃棄物の乾燥又は熱分解に応
じて発生する乾燥ガス又は熱分解ガスが排出される排出
口に通じる煙道に接続されガスの再燃焼を行わせる二次
燃焼室において、該二次燃焼室は、円筒状であって入口
端が煙道に開口接続され他端が閉塞され円筒面に多数の
開口穴が開けられた多孔管と、該多孔管の回りに隙間を
もって配置され多孔管側の入口端側が閉塞され他端が開
口された円筒状の二次側電気ヒータと、煙道と多孔管の
入口端との間に設けられた第一の外部空気流入口と、円
筒状の二次側電気ヒータの開口側に通じ外部に燃焼排ガ
スを放出する排気筒と、該排気筒と二次側電気ヒータの
開口側との間に設けられた第二の外部空気流入口と、を
設けることによって、小型で、燃焼効率が良く、スーチ
ング現象のない二次燃焼室を提供するものとなった。

【００２５】第一の外部空気流入口よりエアーを導入す
ることにより、熱分解ガス発生量の少ない時の完全燃焼
が可能である。さらに熱分解ガスの発生量の多い時は第
二の外部空気流入口よりエアーを導入して完全燃焼が可
能である。また、多孔管により熱分解ガスと二次側電気
ヒータ保有熱とのミキシングが向上し熱分解ガスの燃焼
性が高くなる。

【００２６】また、請求項７においては、二次側電気ヒ
ータを電気ヒータ素線と耐火断熱材とが一体に形成され
た電気ヒータ発熱体とした。

【００２７】さらに、請求項８においては、第一の外部
流入口に出口を接続された第一の開閉弁と、第二の外部
流入口に出口が接続された第二の開閉弁と、第一、第二
の開閉弁の入口に接続され空気を供給可能にされたブロ
アとを設けた。これにより、一台のブロアで、第一、二
の外部空気流入口よりエアーを二次燃焼室に任意に供給
でき二次燃焼の制御がし易い。

【００２８】さらに、また、請求項９においては、前述
した加熱室を有する場合に、第三の開閉弁を介してブロ
アを加熱室に接続し、加熱室内の空気をほぼ密閉又は外
部空気を貫流させるが選択可能できるようにし、一台の
ブロアで三箇所の空気供給を任意に制御可能にした。

【００２９】第四に本発明の乾留処理の完了検出にあっ
ては、請求項１０において、乾留室内を撹拌をする撹拌
軸と、乾留室で発生する熱分解ガスを二次燃焼する二次
燃焼室とを有し、二次燃焼室の温度を検出する温度セン
サを設け、さらに、撹拌軸を間欠運転をする間欠運転制
御部と、撹拌軸が回転しているときの温度センサの温度
の上昇値が予め設定された値より低くなったときに処理
が完了したとして完了信号を出力する温度監視制御部
と、設けることによって処理完了を検出するようにし
た。

【００３０】即ち、請求項１１において、間欠運転可能
にされた撹拌軸と、二次燃焼室と、二次燃焼室の温度を
検出する温度センサを有する廃棄物用乾留炉において、
撹拌軸を間欠運転し、撹拌軸が回転しているときの温度
センサの温度の上昇値が予め設定された値より低くなっ
たときに処理が完了したとすればよい。なお、二次燃焼
室においては、熱分解ガスの発生のばらつき等の影響に
よる温度の変化が少ないので、温度センサを二次燃焼室
に設けた。さらに、温度センサは前述した請求項６に記
載の多孔管と電気ヒータとの隙間に設けるとよい。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示す
廃棄物用乾留炉の断面説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に
沿った断面説明図である。なお、図１中の矢印はガス及
び空気の流れを示す。図１及び図２に示すように、廃棄
物用乾留炉は乾留炉３０と二次燃焼室２４からなり、乾
留炉は図示しない支持部材によって固定された上部１ａ
が略直方体で下部１ｂが下に凸となる半円筒状の乾留室
１等から構成されている。乾留室上部１ａは薄肉鋼板を
外郭にして耐火断熱材４ａで覆った部屋構造とされ、上
部には廃棄物の投入の為の開口部１ｃを設け、乾留室と
外気を遮断可能にされた投入扉３が設けられ廃棄物投入
部を形成し、投入扉内面は耐火断熱材４ｃで覆われてい
る。また、上部投入扉３のセンターに水噴霧ノズル１９
が取り付けられ、電磁弁２０を介して配管で水供給源に
接続されている。また、熱分解ガスの排出口９ａが上部
側面に設けられている。

【００３２】半円筒状の下部１ｂの外周１ｄ及び側面を
薄肉鋼板で形成し、側面は耐火断熱材４ｄで覆われてお
り、上部１ａとで乾留室１を形成している。半円筒部の
外周全面１ｄに沿って隙間５を介して電気ヒータ素線と
耐火断熱材とが一体に形成された電気ヒータ発熱体２が
燃焼室１に取付られている。この電気ヒータ発熱体２は
パネルヒータという名称で市販されている。隙間５は図
示しない排出口と空気を供給可能にされた空気口２３が
設けられ加熱室５を形成している。乾留室外周面１ｄと
電気ヒータ発熱体２の内周面２ａとの隙間５は２５ｍｍ
程度である。なお、乾留室１と加熱室５とは連通されて
いない。電気ヒータ発熱体２の外面は耐火断熱材４ｅで
覆われている。

【００３３】乾留室１の半円筒軸心１ｅ回りに回転可能
にされた撹拌軸６が設けられている。撹拌軸６の回転軸
６ａは、乾留室側面に設けられた軸受７を介して支承さ
れ、回転軸６ａの一端はさらに乾留室を貫通して乾留室
外に突出し、先端にスプロケットが取り付けられてい
る。スプロケットにはチェーンが巻かれチェーンの他方
は撹拌用モータ８の出力軸に巻かれており、撹拌モータ
により回転軸６ａが回転可能にされている。図２に示す
ように、撹拌軸はロ字状に組まれており、乾留室１の円
筒内面１ｆ及び側面１ｇに接触しない距離で回転するよ
うに取り付けられている。

【００３４】さらに、回転軸の回転角を検知するセンサ
１０が取り付けられ、撹拌停止時には処理物の投入に支
障が起こらないよう廃棄物投入部の開口面１ｃに対して
ロ字面６ｂがほぼ平行となる位置をセンサで検知し、そ
の位置で停止するように制御されている。

【００３５】乾留室上部１ａの側部に開口する排出口９
ａから煙道９が設けられ、煙道に続いて二次燃焼室２４
が設けられている。二次燃焼室２４は円筒状であって入
口端１２ａが開口し他端１２ｂが閉塞され円筒面に多数
の開口穴１２ｃが開けられた多孔管１２が入口端で煙道
に接続され、多孔管の回りに二次燃焼室隙間２４ａをも
って配置され多孔管より大径で長くかつ多孔管側の入口
端１１ａ側が閉塞され他端１１ｂが開口された円筒状の
二次側電気ヒータ発熱体１１が設けられ、さらに、二次
側電気ヒータ発熱体の他端開口側１１ｂに通じ外部に燃
焼排ガスを放出する排気筒１８が設けられている。煙道
９と多孔管１２の入口端１２ａとの間に第一の外部空気
流入口１３が、排気筒１８と二次側電気ヒータ発熱体１
１の他端開口側１１ｂとの間に第二の外部空気流入口１
４が設けられている。なお、外部空気流入口１３，１４
は熱分解ガス、及び燃焼排ガスが流れる円筒断面に対し
て接線方向に吹き出させ、サイクロン効果により排ガス
と空気の混合を促進し、燃焼排ガスにドラフト効果を与
え、燃焼排ガスを排気筒より容易に外部へ放出する。

【００３６】乾留炉外に空気を送風するブロア１６が設
けられ、ブロアと第一の外部流入口１３との間に第一の
開閉弁１５、第二の外部流入口１４との間に第二の開閉
弁１５、加熱室５の空気口２３との間に第三の開閉弁２
２がそれぞれ接続されている。

【００３７】二次燃焼室２４の多孔管１２と二次側電気
ヒータ発熱体１１との二次燃焼室隙間２４ａに燃焼温度
を検出する温度センサ１７が取り付けられている。さら
に、撹拌軸６を間欠運転をする間欠運転制御部（図示せ
ず）と、撹拌軸が回転しているときの温度センサ１７の
温度の上昇値が予め設定された値より低くなったときに
乾留処理が完了したとして完了信号を出力する温度監視
制御部（図示せず）が設けられている。

【００３８】かかる構成において、可燃性廃棄物処理の
工程について説明する。図１、２において、外食産業等
から排出される生ゴミ等の可燃性廃棄物を投入扉３を開
け熱分解室即ち乾留室１に投入する。このとき、撹拌軸
６はロ字面６ａを開口面１ｃに対して平行となる位置に
されており、撹拌軸に被処理物が引っ掛かることがなく
スムースに投入される。被処理物投入後、投入扉３を閉
め電気ヒータ発熱体２に通電を開始する。通電により電
気ヒータ発熱体２が発熱し輻射熱により乾留室下部全面
１ｄを加熱し、熱伝導により乾留室１の内面、被処理物
の下部全面へと加熱される。乾留室１の設定温度を約４
００℃から５００℃の温度域に設定し、図示しない自動
温度コントロールにより電気ヒータ出力が制御される。
被処理物は無酸素状態の中で加熱され熱分解が始まり乾
留される。熱分解により発生する可燃性ガスは、乾留室
１内の排気口９ａより、煙道９を通って、二次燃焼室２
４へ排出される。

【００３９】乾留室１内の温度が前述した設定温度にな
ると撹拌軸６が乾留室内で設定した運転時間ゆっくりと
回転する。乾留室１の内周面１ｆで被処理物を加熱して
いる加熱面は、撹拌軸６の回転によって新しい被処理物
と接触が次々起こり、全面加熱の効果も手伝い処理時間
の向上を計ることができる。設定した運転時間経過後に
撹拌軸６を停止させる。さらに設定された停止時間を経
過したのち再度、設定した運転時間ゆっくりと回転させ
る。乾留中はこれを交互に行い撹拌軸６を間欠運転させ
る。撹拌軸は連続運転でもよいが、処理中は間欠運転で
も十分な熱分解の向上を図ることができ省エネの点、更
に、発熱量の高い廃プラ等に対し急激な乾留ガスの発生
を抑制制御できる点、後述する乾留完了検出の点から間
欠運転としたものである。

【００４０】熱分解による乾留ガスは第一の外部空気流
入口１３からブロア１６によって供給される空気と混合
され、二次燃焼室２４の多孔管１２の入口端開口部１２
ａより多孔管内に送られる。このとき、低い温度で着火
する可燃性ガスが燃焼する。さらに、乾留ガスは多孔管
１２の表面に明けられた多数の開口穴１２ｃから二次燃
焼室隙間２４ａに排出される。多孔管１２、二次燃焼室
隙間２４ａは二次側電気ヒータ発熱体１１により加熱さ
れており、着火温度の高い可燃性ガスが加熱され燃焼を
開始する。可燃性ガスの燃焼に伴い発熱エネルギーが多
くなるが、二次側燃焼室隙間２４ａの温度を二次燃焼室
隙間に取り付けられた温度センサ１７によって検出し、
二次燃焼室隙間の温度が一定（例えば約８５０℃）にな
るように二次側電気ヒータ出力を制御し、電力量を低減
している。二次燃焼室隙間２４ａで高温燃焼することに
より、可燃性ガスは完全燃焼され、臭いと未燃分が完全
に熱分解され無公害の排ガスとなる。

【００４１】乾留ガスの発生量が多いときは燃焼のため
の空気が不足するので、燃焼状態に応じて第二の外部空
気流入口１４からブロア１６によって空気を供給して完
全燃焼させる。二次燃焼室から排出したガスは排気筒１
８より大気に放出される。この排出ガスは、入口、出口
で空気と混合させ完全燃焼化をはかり、加熱を電気ヒー
タで行うので排ガス量が少なく、排気筒１８で、容易に
大気の冷気と混合することが可能であり、排気筒１８を
低く押さえること、及び 排気温度を２５０℃以下の低
い温度にでき、小型にできる。なお、第二の外部空気流
入口１４と排気筒１８の間に触媒等を設けてもよい。

【００４２】被処理物の乾留処理完了の検知は、撹拌軸
６の間欠運転での撹拌軸が回転しているときの温度上昇
を温度センサ１７によて検出し、温度上昇が予め設定さ
れた温度より低くなったかどうかを判定し、低くなった
場合に処理が完了したものとする。撹拌軸６が回転して
いるとき温度センサ１７による二次燃焼室隙間２４ａの
自動制御は停止させない。温度センサ１７は自動制御
用、完了用の両方に兼用し、制御調節計は個別制御とし
た。

【００４３】詳述すると、図３は、本実施の形態の乾留
炉の処理開始から終了までの二次燃焼室の温度と撹拌軸
モータのＯＮ−ＯＦＦを示すグラフである。図３に示す
ように二次燃焼温度は時間の経過に従って徐々に上昇す
る（符号３１で示す）。二次燃焼温度が設定値（約８５
０℃）に達すると自動制御により二次電気ヒータ発熱体
の出力を制御して設定値になるように制御される（符号
３２で示す）。乾留室内の被処理物を撹拌せずにそのま
まに放置すると、被処理物の乾燥及び熱分解が弱まる。
そこで、一定時間撹拌軸６を回転させ、被処理物を撹拌
することにより熱分解ガスの発生が強まり二次燃焼温度
も上昇する（符号３３，３４で示す。）一定時間経過
後、撹拌軸を停止すると二次燃焼温度の自動制御範囲内
で制御（符号３５で示す）がされる。これを繰り返し、
被処理物の乾留処理が完了すると、いくら撹拌しても熱
分解ガスの新たな発生が少ないので二次燃焼室の温度上
昇が少なく、又は無くなる（符号３６で示す）。これを
検知して乾留処理完了とする。その後は回転軸を連続回
転させ乾留室、二次燃焼室の温度低下（符号３７，３８
で示す）をまって処理工程を終了する。又被処理物によ
っては二次燃焼室の温度低下をさせず、連続制御させる
ことも排ガスの浄化の面より良い。

【００４４】乾留処理が完了して、乾留室の室温が所定
温度に低下した後、電磁弁２０を開いて投入扉３の水噴
霧ノズル１９から、少量（乾留炉容積８０リットルに対
して水噴霧量約３００ミリリットル以下）の水を噴霧す
る。噴霧された水は乾留室１内の比較的高い温度の雰囲
気にさらされ水蒸気となりこの水蒸気のガスボリュウム
で乾留室の可燃性ガスを置換し、乾留室内を不活性の雰
囲気にする。これにより、処理完了後に乾留室１に残留
する比重の重い可燃性ガスを排出し、投入扉３を開いた
時等のバックファイアーの発生を防止する。

【００４５】乾留処理完了後、あるいは、さらに、水を
噴霧した後でも乾留室１の温度はまだ高温である。そこ
で、乾留完了後、又は水噴霧後に、ブロア１６からの空
気を第三の開閉弁２２を開き加熱室５に流入させ、乾留
室１の外面１ｄを冷却する。このとき、さらに撹拌軸６
を回転させることにより乾留室の冷却がより促進され
る。これにより処理後の乾留炉の温度を早く冷却するこ
とができ、従来のように自然冷却等に要する時間が短縮
され、処理残留物の取り出し、次の被処理物の投入作業
を早く行うことができる。なお、加熱室５へ供給する空
気は大気に開放するが、熱交換された温風であり別仕立
てで被処理物の乾燥に使用してもよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明においては、第一に、電気ヒータ
と乾留室との間に加熱室を設けたので、輻射熱を均一に
して処理効率を高め組付分解も容易で、さらに加熱室に
空気を貫流させることにより乾留室の冷却速度が早い。
さらに、水を少量噴霧させるので、乾留室内の可燃性ガ
スを置換し、バックファイヤの発生を防止し、冷却効果
をも与える。上部に投入口、排出口を設けて、下部を下
に凸のほぼ半円筒形としたので、投入容量、被処理物の
加熱面積、電気ヒータの面積を大きくとれる。また、電
気ヒータはパネル形の電気ヒータ発熱体としたので、乾
留室を均一に加熱し、取扱も簡単で、メンテナンスがし
易い。等々の特徴を有するので、バックファイアがな
く、冷却が早く、サイクルタイムが短いという効果を奏
する。さらには、電気的絶縁性を確保しメンテナンスが
容易で炉温度の均一な、クリンな排ガスができ、単位容
積当たりの処理量が多く、使用電気料も低減できる電気
ヒータによる廃棄物用乾留炉を提供するものとなった。

【００４７】第二に、撹拌軸をロ字状でかつ円筒軸芯回
りに回転可能にし、撹拌軸停止時に廃棄物投入部の開口
面に対してロ字面とがほぼ平行となる位置で停止でき、
生ごみ等の投入や処理残留物の排出時に撹拌軸が邪魔に
なることがないので、生ごみ等の投入、残留物等の回収
がし易く、処理槽内の掃除が容易になるものとなった。

【００４８】第三に、二次燃焼室を円筒状の多数の開口
穴が開けられた多孔管を囲うようにして二次側電気ヒー
タを設け、入口と出口に空気流入口を設けたので、小
型、燃焼効率が良い、スーチング現象のない二次燃焼室
を提供するものとなった。さらに、熱分解ガス発生量に
応じて完全燃焼が可能で、また、電気ヒータ発熱体を用
い、クリーンで排出口の排気温度も低く、排気筒もコン
パクトで高さが低いものでよく、小型、組立分解、掃除
等の取扱も簡単なものとなった。

【００４９】また、第一の外部空気流入口、第二の外部
空気流入口、さらには、加熱室への空気を一台のブロア
で供給するようにしたので、乾留炉全体としても、小型
で効率のよいものとなった。

【００５０】第四に、撹拌軸を間欠運転し、撹拌軸が回
転しているときの二次燃焼室の温度センサの温度の上昇
値が予め設定された値より低くなったときに乾留処理が
完了したと検出するようにしたので、熱分解ガスの発生
のばらつきの影響が少なく、またセンサの数も少ないの
で、処理完了を簡単な構成でかつより確実に自動的に検
出し、未処理の発生、必要以上の加熱エネルギーの消費
を防止するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す廃棄物用乾留炉の断
面説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面説明図である。

【図３】本発明の実施の形態の乾留炉の処理開始から終
了までの二次燃焼室の温度と撹拌軸モータのＯＮ−ＯＦ
Ｆの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 乾留室 １ａ 乾留室上部 １ｂ 乾留室下部 １ｃ 廃棄物投入部の開口面 １ｄ 下部外周面 １ｅ 円筒軸 １ｆ 乾留室下部円筒内面 １ｇ 乾留室側面 ２ 電気ヒータ（電気ヒータ発熱体） ３ 廃棄物投入部 ５ 加熱室（隙間） ６ 撹拌軸 ６ａ 回転軸 ６ｂ ロ字面 ８ 撹拌モータ ９ 煙道 ９ａ 排出口 １１ 二次側電気ヒータ（二次側電気ヒータ発熱体） １１ａ 入口端閉塞部 １１ｂ 他端開口側 １２ 多孔管 １２ａ 入口端開口部 １２ｂ 他端閉塞部 １２ｃ 開口穴 １３ 第一の外部空気流入口 １４ 第二の外部空気流入口 １５ 第一の開閉弁、第二の開閉弁 １６ ブロア １７ 温度センサ １８ 排気筒 １９ 水噴霧ノズル ２２ 第三の開閉弁 ２３ 空気口 ２４ 二次燃焼室 ２４ａ 二次燃焼室隙間 ３０ 廃棄物用乾留炉

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉可能にされ生ごみ、紙屑、廃プラ等
   の可燃性廃棄物を投入する廃棄物投入部と、前記廃棄物
   を乾燥又は熱分解するための乾留室と、前記廃棄物の熱
   分解ガスが排気される排出口と、前記乾留室を外部から
   加熱し乾留室とは電気的に絶縁して設けられた電気ヒー
   タと、該電気ヒータと乾留室との間に隙間を形成するよ
   うにされた加熱室とを備え、該加熱室は加熱室内の空気
   をほぼ密閉又は外部空気を貫流させるかのいずれかが選
   択可能にされていることを特徴とする廃棄物用乾留炉。
2. 【請求項２】 開閉可能にされ生ごみ等の可燃性廃棄物
   を投入する廃棄物投入部と、前記廃棄物を乾燥又は熱分
   解するための乾留室と、前記廃棄物の熱分解ガスが排気
   される排出口と、前記乾留室を外部から加熱する加熱源
   を有する乾留炉において、前記乾留室内に少量の水が噴
   霧可能にされていることを特徴とする廃棄物用乾留炉。
3. 【請求項３】 前記乾留室は、上部が略直方体、下部が
   下に凸のほぼ半円筒形であって、下部外周面全面に前記
   加熱室を挟んで、前記加熱源である電気ヒータが設けら
   れ、前記廃棄物投入部は前記乾留室の上部上面に設けら
   れ、前記排出口は上部側部に設けられていることを特徴
   とする請求項１又は２記載の廃棄物用乾留炉。
4. 【請求項４】 請求項３記載の前記電気ヒータは電気ヒ
   ータ素線と耐火断熱材とが一体に形成された電気ヒータ
   発熱体であることを特徴とする請求項３記載の廃棄物用
   乾留炉。
5. 【請求項５】 請求項３記載の前記半円筒形の乾留室の
   下部円筒内接面及び円筒端面に隙間をもって沿うように
   ロ字状に形成され、かつ円筒軸芯回りに回転可能にされ
   た撹拌軸と、該撹拌軸を回転する撹拌モータと、前記撹
   拌軸が前記排気物投入部の開口面に対して前記撹拌軸の
   ロ字面とがほぼ平行となる位置で停止可能にされた制御
   部と、を有していることを特徴とする請求項３又は４記
   載の廃棄物用乾留炉。
6. 【請求項６】 開閉可能にされ生ごみ等の可燃性廃棄物
   を投入する廃棄物投入部と、前記廃棄物を乾燥又は熱分
   解するための乾留室と、前記廃棄物の熱分解ガスが排気
   される排出口と、前記乾留室を外部から加熱する加熱源
   と、を有する乾留炉であって、生ごみ等の可燃性廃棄物
   の乾燥又は熱分解に応じて発生する乾燥ガス又は熱分解
   ガスが排出される排出口に通じる煙道に接続されガスの
   再燃焼を行わせる二次燃焼室において、該二次燃焼室
   は、円筒状であって入口端が煙道に開口接続され他端が
   閉塞され円筒面に多数の開口穴が開けられた多孔管と、
   該多孔管の回りに隙間をもって配置され前記多孔管側の
   入口端側が閉塞され他端が開口された円筒状の二次側電
   気ヒータと、前記煙道と前記多孔管の入口端との間に設
   けられた第一の外部空気流入口と、前記円筒状の電気ヒ
   ータの開口側に通じ外部に燃焼排ガスを放出する排気筒
   と、該排気筒と前記電気ヒータの開口側との間に設けら
   れた第二の外部空気流入口と、を有することを特徴とす
   る廃棄物用乾留炉。
7. 【請求項７】 請求項６記載の前記二次側電気ヒータは
   電気ヒータ素線と耐火断熱材とが一体に形成された電気
   ヒータ発熱体であることを特徴とする請求項６記載の廃
   棄物用乾留炉。
8. 【請求項８】 請求項６記載の前記第一の外部流入口に
   出口を接続された第一の開閉弁と、前記第二の外部流入
   口に出口が接続された第二の開閉弁と、前記第一、第二
   の開閉弁の入口に接続され空気を供給可能にされたブロ
   アとを有するとを特徴とする請求項６又は７記載の廃棄
   物用乾留炉。
9. 【請求項９】 請求項８記載のブロアはさらに、第三の
   開閉弁を介して請求項１記載の加熱室に接続され、加熱
   室内の空気をほぼ密閉又は外部空気を貫流させるかのい
   ずれかが選択可能にされていることを特徴とする請求項
   １及び８記載の廃棄物用乾留炉。
10. 【請求項１０】 乾留室内を撹拌をする撹拌軸と、乾留
    室で発生する熱分解ガスを二次燃焼する二次燃焼室とを
    有し、前記二次燃焼室の温度を検出する温度センサと、
    前記撹拌軸を間欠運転をする間欠運転制御部と、前記撹
    拌軸が回転しているときの前記温度センサの温度の上昇
    値が予め設定された値より低くなったときに乾留が完了
    したとして完了信号を出力する温度監視制御部と、を有
    することを特徴とする廃棄物用乾留炉。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の廃棄物用乾留炉にお
    いて、前記撹拌軸を間欠運転し、前記撹拌軸が回転して
    いるときの前記温度センサの温度の上昇値が予め設定さ
    れた値より低くなったときに乾留が完了したとすること
    を特徴とする廃棄物乾留方法。